一种适用于窑洞的菲涅尔照明发电通风采暖系统技术方案

本发明专利技术涉及一种适用于窑洞的菲涅尔照明发电通风采暖系统，通风窗转动安装在窑洞的烟囱上，通风窗通过伸缩组件驱动开合；支架固定安装在窑洞的烟囱上，光伏组件、散热翅片、蓄电池和LED灯条从上至下依次固定安装在支架上，光伏组件通过导线与蓄电池电连接，蓄电池通过导线与LED灯条电连接；菲涅尔透镜固定安装在窑洞的烟囱上，且位于光伏组件的正上方；电转热涂层设置在窑洞的内墙体上，电转热涂层通过导线与蓄电池电连接。本发明专利技术解决了北方窑洞照明，采暖，通风不足的问题，实现了北方窑洞的照明、发电、通风、采暖一体化，并且有效利用了太阳能，降低了能量的损耗，具有使用方便、实用性高、能耗低等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于窑洞的菲涅尔照明发电通风采暖系统
本专利技术涉及光伏发电通风采暖
，尤其是涉及一种适用于窑洞的菲涅尔照明发电通风采暖系统。
技术介绍
窑洞一般高3米多，宽3米左右，最深的可达20米，因此窑洞采光较差。窑洞民居的建筑有封闭和内向的特点，因此通风效果差。由于黄土本身的特性，黄土窑内十分潮湿，遇到黄土地区的雨季，窑内潮湿通风极差。近几年来，能源短缺已成为世界关注的焦点，如何高效地利用可再生能源也成为了人们探讨的热点，于是光导照明系统渐渐出现在市场上，可将光导照明系统使用于窑洞，但是，传统的光导照明系统是采用PC材质的采光罩透光，PVD反射膜反射光，最后由导光管出口处的漫射器将光漫射出去，以达到照明的目的。但是此类系统光强不够，效率低下，且只能白天运作，无法实现夜间照明。而且，普通的光导系统没有通风装置，无法实现室内环境的自然通风换气，不能达到建筑一体化的目的，实用性不高。另外，普通的光导系统不能实现采暖。若能妥善的安排好这几部分结构，可以很大程度上提高系统的实用性。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：为了克服传统的光导照明系统光强不够，效率低下，且只能白天运作，无法实现夜间照明，不能适用于窑洞的问题，提供一种适用于窑洞的菲涅尔照明发电通风采暖系统。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种适用于窑洞的菲涅尔照明发电通风采暖系统，包括：通风窗：所述通风窗转动安装在窑洞的烟囱上，所述通风窗通过伸缩组件驱动开合；光伏发电照明装置：所述光伏发电照明装置位于窑洞烟囱的中心位置处，所述光伏发电照明装置包括支架、光伏组件、散热翅片、蓄电池和LED灯条，所述支架固定安装在窑洞的烟囱上，所述光伏组件、散热翅片、蓄电池和LED灯条从上至下依次固定安装在支架上，所述光伏组件通过导线与蓄电池电连接，所述蓄电池通过导线与LED灯条电连接；菲涅尔透镜：所述菲涅尔透镜固定安装在窑洞的烟囱上，且位于光伏组件的正上方；采暖装置：所述采暖装置包括电转热涂层，所述电转热涂层设置在窑洞的内墙体上，所述电转热涂层通过导线与蓄电池电连接。本专利技术的一种适用于窑洞的菲涅尔照明发电通风采暖系统，在使用时，太阳光照经过菲涅尔透镜的高倍聚光作用，将太阳能聚集到光伏组件上，光伏组件将光能转化为电能储存在蓄电池中，蓄电池内的一部分电能来实现LED灯条的照明，另一部分的电能供给电转热涂层，实现室内供暖；光伏组件上过多的热量可通过无数短棒组成的散热翅片进行风冷散热，可保护蓄电池不受高温损坏；通风窗起到辅助的作用，可以提高窑洞内通风的效率。本专利技术解决了北方窑洞照明，采暖，通风不足的问题，实现了北方窑洞的照明、发电、通风、采暖一体化，并且有效利用了太阳能，降低了能量的损耗，具有使用方便、实用性高、能耗低等特点。为实现通风窗的自动开合，所述伸缩组件为气弹簧，所述气弹簧的一端与通风窗铰接，另一端与窑洞的烟囱铰接，所述气弹簧通过导线与蓄电池电连接，气弹簧利用蓄电池内的电能驱动通风穿开合，蓄电池内的电能得以有效利用，不需外部电源；气弹簧伸长，带动通风窗打开；气弹簧复位，带动通风窗关闭。为了便于控制通风窗的开合，本专利技术还包括通风窗开关，所述通风窗开关通过导线与气弹簧电连接，所述通风窗开关固定安装在窑洞的内墙体上。为了便于控制LED灯条的开关，本专利技术还包括LED灯开关，所述LED灯开关通过导线与LED灯条电连接，所述LED灯开关固定安装在窑洞的内墙体上。为了将较多的太阳光聚焦到光伏组件上，所述菲涅尔透镜通过倒锥形架固定安装在窑洞的烟囱上，所述菲涅尔透镜的面积大于光伏组件的面积。进一步的，所述电转热涂层由石墨、S树脂、煅后焦、二氧化硅和环氧树脂胶混合制成。在保证有较好的附着性能前提下，电热性能十分优异。电转热涂层附着在室内墙体，与蓄电池电连接，对于附着性较差的墙体，可以通过壁挂的形式附着在墙上，蓄电池中的部分电能通过导线传递给电转热涂层，实现夜晚窑洞的供暖。本专利技术的有益效果是:本专利技术的一种适用于窑洞的菲涅尔照明发电通风采暖系统，在使用时，太阳光照经过菲涅尔透镜的高倍聚光作用，将太阳能聚集到光伏组件上，光伏组件将光能转化为电能储存在蓄电池中，蓄电池内的一部分电能来实现LED灯条的照明，另一部分的电能供给电转热涂层，实现室内供暖；光伏组件上过多的热量可通过无数短棒组成的散热翅片进行风冷散热，可保护蓄电池不受高温损坏；通风窗起到辅助的作用，可以提高窑洞内通风的效率。本专利技术解决了北方窑洞照明，采暖，通风不足的问题，实现了北方窑洞的照明、发电、通风、采暖一体化，并且有效利用了太阳能，降低了能量的损耗，具有使用方便、实用性高、能耗低等特点。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术的三维示意图；图2是本专利技术中窑洞烟囱与光伏发电照明装置和菲涅尔透镜的三维装配示意图；图3是本专利技术中光伏发电照明装置的三维示意图；图4是本专利技术中菲涅尔透镜的光折射示意图；图5是本专利技术的电路图。图中：1.通风窗，2.窑洞，3.烟囱，4.光伏发电照明装置，4-1.支架，4-2.光伏组件，4-3.散热翅片，4-4.蓄电池，4-5.LED灯条，5.菲涅尔透镜，6.电转热涂层，7.气弹簧，8.通风窗开关，9.LED灯开关，10.倒锥形架，11.导线。具体实施方式现在结合附图对本专利技术做进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本专利技术的基本结构，因此其仅显示与本专利技术有关的构成。如图1所示的一种适用于窑洞的菲涅尔照明发电通风采暖系统，包括通风窗1、光伏发电照明装置4、菲涅尔透镜5和采暖装置，通风窗1转动安装在窑洞2的烟囱3上，通风窗1通过伸缩组件驱动开合；伸缩组件为气弹簧7，如图2所示，气弹簧7的一端与通风窗1铰接，另一端与窑洞2的烟囱3铰接，气弹簧7通过导线11与蓄电池4-4电连接，气弹簧7利用蓄电池4-4内的电能驱动通风穿开合，蓄电池4-4内的电能得以有效利用，不需外部电源；气弹簧7伸长，带动通风窗1打开；气弹簧7复位，带动通风窗1关闭；本专利技术还包括通风窗开关8，通风窗开关8通过导线11与气弹簧7电连接，通风窗开关8固定安装在窑洞2的内墙体上。光伏发电照明装置4位于窑洞2烟囱3的中心位置处，光伏发电照明装置4包括支架4-1、光伏组件4-2、散热翅片4-3、蓄电池4-4、LED灯条4-5和LED灯开关9，如图3所示，支架4-1固定安装在窑洞2的烟囱3上，光伏组件4-2、散热翅片4-3、蓄电池4-4和LED灯条4-5从上至下依次固定安装在支架4-1上，光伏组件4-2通过导线11与蓄电池4-4电连接，蓄电池4-4通过导线11与LED灯条4-5电连接，LED灯开关9通过导线11与LED灯条4-5电连接，LED灯开关9固定安装在窑洞2的内墙体上。菲涅尔透镜5通过倒锥形架10固定安装在窑洞2的烟囱3上，且位于光伏组件4-2的正上方；菲涅尔透镜5的面积大于光伏组件4-2的面积。采暖装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于窑洞的菲涅尔照明发电通风采暖系统，其特征在于：包括：/n通风窗(1)：所述通风窗(1)转动安装在窑洞(2)的烟囱(3)上，所述通风窗(1)通过伸缩组件驱动开合；/n光伏发电照明装置(4)：所述光伏发电照明装置(4)包括支架(4-1)、光伏组件(4-2)、散热翅片(4-3)、蓄电池(4-4)和LED灯条(4-5)，所述支架(4-1)固定安装在窑洞(2)的烟囱(3)上，所述光伏组件(4-2)、散热翅片(4-3)、蓄电池(4-4)和LED灯条(4-5)从上至下依次固定安装在支架(4-1)上，所述光伏组件(4-2)与蓄电池(4-4)电连接，所述蓄电池(4-4)与LED灯条(4-5)电连接；/n菲涅尔透镜(5)：所述菲涅尔透镜(5)固定安装在窑洞(2)的烟囱(3)上，且位于光伏组件(4-2)的正上方；/n采暖装置：所述采暖装置包括电转热涂层(6)，所述电转热涂层(6)设置在窑洞(2)的内墙体上，所述电转热涂层(6)与蓄电池(4-4)电连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种适用于窑洞的菲涅尔照明发电通风采暖系统，其特征在于：包括：
通风窗(1)：所述通风窗(1)转动安装在窑洞(2)的烟囱(3)上，所述通风窗(1)通过伸缩组件驱动开合；
光伏发电照明装置(4)：所述光伏发电照明装置(4)包括支架(4-1)、光伏组件(4-2)、散热翅片(4-3)、蓄电池(4-4)和LED灯条(4-5)，所述支架(4-1)固定安装在窑洞(2)的烟囱(3)上，所述光伏组件(4-2)、散热翅片(4-3)、蓄电池(4-4)和LED灯条(4-5)从上至下依次固定安装在支架(4-1)上，所述光伏组件(4-2)与蓄电池(4-4)电连接，所述蓄电池(4-4)与LED灯条(4-5)电连接；
菲涅尔透镜(5)：所述菲涅尔透镜(5)固定安装在窑洞(2)的烟囱(3)上，且位于光伏组件(4-2)的正上方；
采暖装置：所述采暖装置包括电转热涂层(6)，所述电转热涂层(6)设置在窑洞(2)的内墙体上，所述电转热涂层(6)与蓄电池(4-4)电连接。


2.如权利要求1所述的一种适用于窑洞的菲涅尔照明发电通风采暖系统，其特征在于：所述伸缩组件为气弹...

【专利技术属性】
技术研发人员：王韵杰，陈海飞，肖松苡，蔡宝瑞，邱龑，杨洁，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32